1.一种锂离子电池系统单体结构状态变化程度的测试评估方法,用于从结构模态角度对构成同一个锂离子电池系统的所有单体进行测试并评价其劣化程度和一致性,其特征在于,分为以下步骤:步骤S1、对构成同一个锂离子电池系统的所有单体电池编号;
步骤S2、在锂离子电池系统投入使用前,将所有电池单体放电至其最低许可荷电态,再依次测量并获得所有单体电池的前三阶固有频率,形成由电池单体编号及其对应的前三阶固有频率测量值所构成的第一数据表格,对第一数据表格中编号为i的电池单体,将其第一阶、第二阶和第三阶固有频率分别记为PIi、PIIi和PIIIi;
步骤S3、对第一数据表格中所有的测量值进行统计,分别获得前三阶固有频率各自的平均值和标准差,并分别记为第一数据表格第一阶固有频率平均值μI和第一数据表格第一阶固有频率标准差σI、第一数据表格第二阶固有频率平均值μII和第一数据表格第二阶固有频率标准差σII、第一数据表格第三阶固有频率平均值μIII和第一数据表格第三阶固有频率标准差σIII;
步骤S4、锂离子电池系统投入使用一定时期后,将所有电池单体放电至其最低许可荷电态,再依次测量并获得所有单体电池的前三阶固有频率,形成由电池单体编号及其对应的前三阶固有频率测量值所构成的第二数据表格,对第二数据表格中编号为i的电池单体,将其第一阶、第二阶和第三阶固有频率分别记为QIi、QIIi和QIIIi;
步骤S5、对第二数据表格中所有的测量值进行统计,分别获得前三阶固有频率各自的平均值和标准差,并分别记为第二数据表格第一阶固有频率平均值δI和第二数据表格第一阶固有频率标准差λI、第二数据表格第二阶固有频率平均值δII和第二数据表格第二阶固有频率标准差λII、第二数据表格第三阶固有频率平均值δIII和第二数据表格第三阶固有频率标准差λIII;
步骤S6、计算锂离子电池系统投入使用一定时期后的系统结构平均劣化程度指标A和系统结构一致性劣化程度指标B:
式(1)和式(2)中,A和B分别为锂离子电池系统投入使用一定时期后的系统结构平均劣化程度指标和系统结构一致性劣化程度指标;μI、μII和μIII分别为第一数据表格第一阶固有频率平均值、第一数据表格第二阶固有频率平均值和第一数据表格第三阶固有频率平均值,σI、σII和σIII分别为第一数据表格第一阶固有频率标准差、第一数据表格第二阶固有频率标准差和第一数据表格第三阶固有频率标准差;δI、δII和δIII分别为第二数据表格第一阶固有频率平均值、第二数据表格第二阶固有频率平均值和第二数据表格第三阶固有频率平均值,λI、λII和λIII分别为第二数据表格第一阶固有频率标准差、第二数据表格第二阶固有频率标准差和第二数据表格第三阶固有频率标准差;f1、f2和f3分别为计算用加权系数且三者的取值均在0至1之间;
步骤S7、计算锂离子电池系统内每一个电池单体投入使用一定时期后的单体结构劣化程度指标Ci:
式中i为电池单体的编号,Ci为编号为i的电池单体的单体结构劣化程度指标,PIi、PIIi和PIIIi分别为第一数据表格中编号为i的电池单体的第一阶、第二阶和第三阶固有频率,QIi、QIIi和QIIIi分别为第二数据表格中编号为i的电池单体的第一阶、第二阶和第三阶固有频率。
2.权利要求1所述锂离子电池系统单体结构状态变化程度的测试评估方法,其特征在于,所述步骤S2和步骤S4这两个阶段中对所有电池单体测量其各自的前三阶固有频率时,所有单体均为从其所处电池系统中解离开来的独立状态且不受电池系统结构约束和其他电池单体影响;任一阶段对任一电池单体进行前三阶固有频率测量的测试方法设置均相同。